CN108790795A - 机罩进风口再循环管 - Google Patents

Abstract

一种改进流向车辆区域的冷空气流的系统。该系统包括空气引入气室、空气入口通道、空气出口通道以及风扇，该空气入口通道流体地连接于空气引入气室，且该空气出口通道流体地连接于空气引入气室。风扇产生风扇压力以将空气抽吸到空气引入气室中。

Description

机罩进风口再循环管

引言

本发明总体上涉及车辆的领域，并且更确切地说涉及冷空气回收系统。

输送至发动机空气引入系统的较冷却空气将更多氧气带送至燃烧腔室，从而产生更多动力。当发动机在怠速中或者在高负载状况下操作时，发动机产生热量，该热量会耗散至整个发动机舱室，从而导致诸如空调系统之类的附加系统的性能降低。

发明内容

根据本发明的实施例提供各种优点。例如，根据本发明的实施例使得能够在一些实施例中利用风扇压力来从冷空气源抽取空气而将冷空气输送至车辆的空气引入气室。

在一个方面中，改进向发动机和一个或多个其它车辆部件的空气流的系统包括进气构件、空气引入气室、空气入口通道、第一空气出口通道和第二空气出口通道以及风扇，该空气入口通道流体地连接于空气引入气室和进气构件，该第一空气出口通道流体地连接于空气引入气室，且该第二空气出口通道流体地连接于空气引入气室。风扇产生风扇压力以将空气抽取到空气引入气室中，第一空气出口通道将空气引导至发动机，且第二空气出口通道将空气引导至一个或多个其它车辆部件。

在一些方面中，进气构件是机罩进风口。

在一些方面中，进气构件与车辆的机罩一体地形成。

在一些方面中，该系统进一步包括至少一个传感器和控制器，该控制器构造成从该至少一个传感器接收指示待冷却部件的温度的传感器数据，确定部件的温度是否高于预定阈值，并且产生控制信号来启动风扇的操作。

在一些方面中，空气入口通道与第一和第二空气出口通道隔开气室的长度。

在一些方面中，空气沿着该气室的长度从空气入口通道通至第一和第二空气出口通道中的一个或多个。

在另一方面中，机动车辆包括车架、发动机、空气输送系统以及机罩，该发动机联接于车架，该空气输送系统包括进气构件、风扇、空气引入气室、将进气构件流体地连接于空气引入气室的空气入口通道以及流体地连接于空气引入气室的至少一个空气出口通道，且该机罩联接于车架，该机罩限定用于发动机和空气输送系统的舱室。风扇产生风扇压力以将空气抽取到空气引入气室中，且至少一个空气出口通道将空气引导到舱室中。

在一些方面中，进气构件限定环境空气入口，该环境空气入口具有横向于车辆的行驶方向的长度。

在一些方面中，进气构件与机罩一体地形成。

在一些方面中，进气构件是机罩进风口。

在一些方面中，机动车辆进一步包括至少一个车辆传感器和控制器。该控制器构造成从该至少一个车辆传感器接收指示车辆部件的温度的传感器数据，确定车辆部件的温度是否高于预定阈值，并且产生控制信号来启动风扇的操作。

在一些方面中，机动车辆进一步包括第一空气出口通道和第二空气出口通道。第一和第二空气出口通道的每个均流体地连接于空气引入气室，第一空气出口通道将空气引导朝向发动机，且第二空气出口通道将空气引导朝向制动器安装件、发动机安装件、一个或多个制动器卡钳以及散热器中的一个或多个。

在又一方面中，公开一种提供空气以冷却车辆部件的方法。该方法包括如下步骤：由控制器从至少一个车辆传感器接收指示车辆部件的温度的传感器数据、由控制器确定车辆部件的温度是否高于预定阈值，以及由控制器产生控制信号以启动车辆风扇的操作。

在一些方面中，该方法进一步包括如下步骤：由控制器从至少一个车辆传感器接收指示发动机操作状况的传感器数据。

在一些方面中，该方法进一步包括如下步骤：由控制器监控从一个或多个温度传感器接收的温度数据。

附图说明

本发明将结合以下附图进行描述，其中，类似的附图标记指代类似的元件。

图1是根据一实施例的车辆的机罩舱室的示意俯视图，以说明流体地联接于机罩进风口的空气引入气室。

图2是根据一实施例的车辆的机罩舱室的示意立体图，以说明流体地联接于机罩进风口的空气引入气室。

图3是根据一实施例的车辆的机罩舱室的示意侧向部分剖切视图，以说明流体地联接于机罩进风口的空气引入气室。

图4是根据一实施例的车辆的一些部件的示意框图。

图5是启动用于诸如图1-4中说明的车辆之类的车辆的空气冷却的方法的流程图。

结合附图，从以下描述和所附权利要求中，本发明的前述和其它特征会变得更显而易见。理解到这些附图仅仅示出根据本发明的若干实施例并且并不被认为限制其范围，通过使用附图用附加的特点和细节来描述本发明。附图或这里其它地方公开的任何尺寸仅仅用于说明的目的。

具体实施方式

这里描述了本发明的实施例。然而，应理解的是，所公开的实施例仅仅是示例并且其它实施例能采取各种和替代的形式。这些附图并非必须按比例绘制；一些特征可放大或缩小以示出特定部件的细节。因此，这里公开的特定结构和功能细节并不解释为限制，而是仅仅作为用于教示本领域技术人员以各种方式实施本发明的代表性基础。本领域普通技术人员会理解的是，参照任何一个附图说明和描述的各个特征能与一个或多个其它附图中说明的特征组合，以产生并未明确说明和描述的实施例。所说明特征的组合提供针对典型应用的代表性实施例。然而，根据本发明教示的特征的各种组合和修改对于特定应用或实施方式会是期望的。

某些术语可在以下描述中仅仅用于参照的目的，并且因此并不旨在有所限制。例如，诸如“上方”和“下方”的术语指代所参照附图中的方向。诸如“前”、“后”、“左”、“右”、“后部”和“侧部”的术语描述部件或元件的各部分在一致但任意的参照框架内的定向和/或位置，这通过参照描述所讨论的部件或元件的文本和相关联附图而变得清楚。此外，诸如“第一”、“第二”、“第三”等术语可用于描述单独的部件。此种术语可包括上面特别提到的词语、从其派生的词语以及类似含义的词语。

发动机舱室内由于风扇引起压力而产生的高压力会导致热空气“逆向回流”通过机罩导管或任何开口，从而导致热空气再循环到空气引入系统中。通过如这里所讨论的那样向发动机提供空气流通路，在发动机以低速或怠速状况操作的同时，冷空气能输送至空气引入系统以及期望冷却或冷空气的区域，例如但不限于冷凝器风扇散热器模块(CRFM)、一个或多个发动机安装件、一个或多个车身安装件或一个或多个制动器卡钳的前面。

在低速或怠速状况下，发动机需要极少的空气来操作。然而，在于这些状况下、尤其是在热气候位置中操作期间，发动机产生大量热量。由发动机产生的热量耗散至整个发动机舱室。除了其它益处以外，当冷却空气排放在热交换器和空气引入入口前面时产生改进的冷却益处，包括改进空调系统的性能。

附加地，在重载拖车低速加速下高压力和热发动机舱室空气和高质量空气流(MAF)需求会导致空气引入气室密封件被破坏。密封件破坏会导致热空气从机罩下方抽吸到气室和空气引入系统中。这里讨论的实施例使用风扇压力而在低速发动机操作期间将冷却或较冷空气抽取到进气气室中为空气引入系统提供冷却或冷空气回收通路，这会由于较冷的进气温度而改进发动机启动性能。

图1是根据一实施例的车辆10的机罩舱室的示意俯视图，以说明流体地联接于机罩进风口14的空气引入气室12。在一些实施例中，气室12横向于车辆10的前部延伸。车辆10包括车架11。空气入口管16将机罩进风口14与气室12相连接。空气输入管18将气室12与空气盒20相连接。在一些实施例中，空气盒20包括过滤器。过滤空气管22将空气盒20与发动机24相连接。如图1中所示，在一些实施例中，空气入口管16将空气从机罩进风口14引导至左侧或者气室12的驾驶员侧区域13。空气输入管18在气室12的相对或右侧区域15处连接于气室12。因此，从机罩进风口14输送至气室12的空气在进入空气输入管18之前沿气室12的长度行进。

图2进一步说明将气室12连接于机罩进风口14的空气入口管16。图2从车辆10后部向前观察的位置说明车辆10。在一些实施例中，空气入口管16横向于车辆10的前部延伸。在一些实施例中，空气入口管16从机罩进风口14延伸至气室12的外侧角部。如图2中所示，机罩进风口14是环境空气入口，其具有横向于车辆10的行驶方向的长度。虽然空气入口管16在图2中示作平行于气室12的长度，但空气入口管16也可定位在任何其它便利位置中。在一些实施例中，空气入口管16的布置例如但不作限制地取决于封装限制。

参照图3，在一些实施例中，车辆10包括联接于车架11的机罩21。机罩21限定用于发动机24和空气输送系统28的舱室26。在一些实施例中，空气输送系统28包括机罩进风口14、散热器34、风扇36、气室12、空气入口管或通道16和空气出口管或通道17以及图1中所示的空气输入管18和空气盒20。在一些实施例中，车辆部件(包括挡风玻璃25、发动机24以及前格珊32)直接地或间接地联接于车架11。机罩21允许触及设置在舱室26内的部件，包括空气引入气室12、散热器34、风扇36以及发动机24。

如图3中所示，气室12由空气入口管16流体地联接于机罩进风口14。空气如箭头42所示进入机罩进风口14并且通入到空气入口管16中。空气入口管16将空气从机罩进风口14引导至气室12中。在一些实施例中，气室12具有两个空气出口通道或管。如图1中所示，来自气室12的空气经由空气输入管18供给至发动机空气盒20。附加地，空气还能通过气室12并且进入空气出口通道或管17。在一些实施例中，空气出口通道17是挡雪板以避免雪进入。如图3中所示，空气出口通道17沿大体与空气通过前格珊32进入舱室26的方向(由箭头46所指示)相反的方向将空气大体引离发动机24；然而，在其它实施例中，来自气室12的空气可沿任何方向引导到舱室26中。抽吸通过机罩进风口14或其它开口、通过气室12并且经由出口通道17输送至舱室26的内部的冷或较冷却空气通过散热器34并且引导朝向发动机24(由箭头48所指示)。

风扇36产生风扇压力，该风扇压力在发动机怠速或低速状况期间使气室12缺气或者从气室抽取空气。使气室12缺气导致经由空气入口管16从机罩进风口14或例如但不作限制地从诸如前挡泥板附近的开口的其它冷空气源将空气抽吸到气室12中。通过由风扇36产生的风扇压力抽吸到气室12中的冷或较冷却空气将冷或较冷却空气提供给发动机24并且还提供至需要冷却空气的其它位置，例如冷凝器散热器风扇模块(CRFM)前面或抵抗热循环的其它位置，该热循环也就是说在发动机处于低速或者在高负载拖拽状况下操作时或者在发动机24怠速时产生的热量。当发动机24以怠速或以低速操作时，由于缺少来自车辆10的运动的空气流，因而由空气引入系统28输送至发动机24的空气的温度通常是温热的。众所周知的是，发动机24在这些状况下并不最有效地操作。这里讨论的系统通过使得气室12缺少空气且由此从例如但不作限制地诸如位于车辆机罩上的空气入口(也就是，机罩进风口14)的冷或较冷却空气源将空气抽吸到气室12和空气引入系统28中来为空气引入系统28提供冷或较冷却空气的源。在一些实施例中，空气从例如但不作限制地诸如车辆10的侧部、车辆10的挡泥板、手套盒等的其它冷却或较冷空气位置抽吸到气室12中。

如图3中所示，来自气室12的空气出口17的空气是冷却或较冷空气，其同时提供给散热器34的前方的位置以及发动机24。除了其它益处以外，将冷却或较冷空气提供到散热器34改进空调系统的效率。如这里所讨论的是，由风扇36抽吸到气室12中的空气还经由图1中示出的空气通道18和空气盒20引导至发动机24的燃烧腔室。将冷却或较冷空气提供给发动机24的燃烧腔室改进发动机性能和耐久性。在一些实施例中，来自空气出口17的空气引导朝向发动机以冷却发动机组，或者引导朝向其它车辆部件，这些车辆部件例如但不作限制的是发动机和车身安装件和制动器卡钳。

图4示意地说明车辆10的一些附加和可选部件。如图4中所示，在一些实施例中，发动机24和风扇36电气地连接于至少一个控制器38。虽然出于说明的目的示作单个单元，但控制器38可附加地包括一个或多个其它控制器，这些控制器统称为“控制器”。控制器38可包括微处理器或中央处理单元(CPU)，其与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信。计算机可读存储装置或介质可包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性和非易失性存储件。KAM是持久或非易失性存储件，其可用于在CPU断电的同时存储各种操作变量。计算机可读存储装置或介质可使用各种已知存储装置的任何一种来实施，这些存储装置例如是PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、闪速存储器或任何其它能够存储数据的电子、磁性、光学或组合存储装置，其中一些数据标示由控制器38使用的可执行指令。在一些实施例中，车辆10包括多个传感器52，这些传感器可适当地包括光学照相机、热照相机、超声传感器、温度传感器、风扇速度传感器和/或附加的传感器。多个传感器52电气地连接于控制器38。在如这里更详细讨论的一些实施例中，控制器38从多个传感器52接收传感器数据，并且基于这些传感器数据确定风扇速度设定值。

图5说明在发动机于怠速或低速状况中操作时将空气提供给待冷却区域的方法500。根据示例性实施例，方法500能结合这里参照图1-4讨论的车辆10、控制器38、风扇36以及多个传感器52来使用。根据本发明能意识到的是，方法500内的操作顺序并不局限于图5中说明的按序执行，而是能在使用的情形下并且根据本发明以一个或多个变化的顺序执行。在一些实施例中，方法500可包括相较图5中所示步骤更多或更少的步骤。

方法500在开始块502处开始并且前进至504。在502处，控制器38从多个传感器52的至少一个接收指示待冷却的车辆部件或区域的温度的传感器数据。在一些实施例中，传感器数据例如但不作限制地指示发动机24、发动机安装件或车身安装件的温度。接下来，在506处，控制器38从多个传感器52的至少一个接收指示发动机操作状况的传感器数据。例如，在一些实施例中，传感器52指示发动机24在怠速或低速状况中操作。

在508处，控制器38确定传感器数据是否指示所测得的温度高于预定阈值温度。阈值温度基于正测量的部件来确定。例如但不作限制的是，针对发动机24的阈值温度可不同于针对发动机安装件或车身安装件的阈值温度。

如果部件的所测得温度高于阈值温度，则方法500前进至510。在510处，控制器38产生控制信号，该控制信号发送至风扇36，从而以预定风扇速度来操作风扇36。在一些实施例中，预定风扇速度基于一个或多个因素，例如但不作限制地包括风扇的尺寸、部件的所测得温度、待冷却部件的类型等等。方法500然后返回至504，且控制器38持续监控从一个或多个温度传感器52接收的温度信息。

如果部件的所测得温度并不高于阈值温度，则方法500然后返回至504，且控制器38持续监控从一个或多个温度传感器52接收的温度信息。

应强调的是，可对这里描述的实施例作出许多改变和修改，其元件应理解为其它可接受的示例。所有这些修改和改变在这里旨在包括于本发明的范围内并且受以下权利要求保护。此外，这里描述的任何步骤能同时地或者以不同于这里所指令步骤的顺序执行。此外，应显而易见的是，这里所公开的特定实施例的特征和属性能以不同的方式组合，以形成附加的实施例，所有这些实施例均落在本发明的范围内。

这里使用的尤其是诸如“能(can)”、“可(could)”、“会(might)”、“可能(may)”、“例如(e.g.)”等条件性语言、除非另有明确陈述或者另外在上下文中如使用的那样理解，通常旨在传达某些实施例包括而其它实施例并不包括某些特征、元件和/或状态。因此，这些条件性语言通常并不旨在暗示特征、元件和/或状态无论如何都是一个或多个实施例所需的，或者一个或多个实施例必须包括在有或没有作者输入或提示的情况下用于决定的逻辑，而不管这些特征、元件和/或特征是否包括在任何特定实施例中或者须在任何特定实施例中执行。

此外，这里可能已使用以下术语。单数形式“一”、“一个”和“该”包括复数对象，除非上下文另外清楚地规定。因此，例如对物件的参照包括对一个或多个物件的参照。术语“个体”指代一个、两个或更多个，并且通常适用于对数量的一些或所有的选择。术语“多个”指代两个或更多个物件。术语“约”或“大致”意指数量、尺寸、大小、配方、参数、形状和其它特征无需是精确的，而是根据需要可以是近似的和/或较大或较小，从而反映了可接收公差、转换因子、四舍五入、测量误差等等以及本领域技术人员公知的其它因素。术语“基本上”意指所述特征、参数或数值无需精确地实现，而是偏差或变化、例如包括公差、测量误差、测量精确度限制以及本领域技术人员公知的其它因素可能以并不妨碍特征期望提供效果的量值发生。

数值数据在此可表示或表现为范围格式。应理解的是，此种范围格式仅仅出于方便和简洁的目的而使用，而且由此应当灵活地解释为不仅包括作为范围界限明确列出的数值，而且还解释为包括包含在该范围内所有个别数值或子范围，就像每个数值和子范围被明确列出一样。举例来说，“约1至5”的数值范围应解释为不仅包括约1至约5的明确列出数值，而且还应解释为同样包括所指示范围内的个别数值和子范围。因此，包括在该数值范围内的是诸如2、3和4的个别数值以及诸如“约1至约3”、“约2至约4”以及“约3至约5”、“1至3”、“2至4”、“3至5”等的子范围。这一相同原理适用于仅仅列出一个数值的范围(例如，“大于约1”)，并且应适用而无需考虑所描述的范围的宽度或特征。出于便利起见，可在共同列表中呈现多个物件。然而，这些列表应解释为列表中的每个构件均个别地识别为单独且唯一的构件。因此，这个列表中的个别构件均不应仅仅基于它们在共同的组中的存在而被解释为事实上等同于同一列表的其它构件，除非有相反指示。此外，虽然术语“以及”和“或”结合物件列表而使用，但它们应广义地解释，其中，所列出物件的任何一个或多个可单独地使用或者与其它所列出物件组合地使用。术语“替代地”指代对两个或更多个替代物的一个的选择，并且并不旨在限制为一次仅仅选择那些所列出的替代物或者一次仅仅选择所列出替代物的一个，除非上下文另有清楚地指示。

这里公开的过程、方法或算法能输送至处理装置、控制器或计算机/由该处理装置、控制器或计算机实施，该处理装置、控制器或计算机包括任何现有的可编程电子控制单元或专用电子控制单元。类似地，过程、方法或算法能以许多形式存储为能由控制器执行的数据和指令，这些形式包括但不限于永久地存储在诸如ROM装置的不可写入存储介质上的信息和可变地存储在诸如软盘、磁带、CD、RAM装置以及其它磁性和光学介质的可写入存储介质上的信息。过程、方法或算法也能在软件可执行对象中实施。替代地，过程、方法或算法能整体地或部分地使用合适的硬件部件来体现，这些硬件部件例如是专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、状态机、控制器或其它硬件部件或装置或者硬件、软件和固件部件的组合。此种示例装置可以车载为车辆计算系统的一部分或者位于车外并进行与一个或多个车辆上的装置的远程通信。

虽然上文描述了示例性实施例，但并不旨在这些实施例描述了权利要求所包含的所有可能形式。说明书中使用的词语是描述性而非限制性的词语，并且应理解的是，能作出各种改变，而不会偏离本发明的精神和范围。如前文所描述的，各个实施例的特征能组合以形成本发明的可能并未明确描述或说明的又一些示例性方面。虽然可能已相对于一个或多个期望特征将各个实施例描述为提供优于其它实施例或现有技术实施方式的优点或者是较佳的，但本领域普通技术人员会认识到的是，能省略一个或多个特征或特点以实现期望的总体系统属性，这取决于特定的应用和实施方式。这些属性可包括但不限于成本、强度、耐久性、生命周期成本、可市售性、外观、封装、尺寸、可维护性、重量、可制造性、便于组装性等等。这样，相对于一个或多个特征描述为比其它实施例或现有技术实施方式较不期望的实施例并不落在本发明的范围以外并且对于特定应用会是期望的。

Claims (7)

1.一种改进流向发动机和一个或多个其它车辆部件的空气流的系统，包括：

进气构件；

空气引入气室；

空气入口通道，所述空气入口通道流体地连接于所述空气引入气室和所述进气构件；

第一空气出口通道和第二空气出口通道，所述第一空气出口通道流体地连接于所述空气引入气室，且所述第二空气出口通道流体地连接于所述空气引入气室；以及

风扇；

其中，所述风扇产生风扇压力以将空气抽取到所述空气引入气室中，所述第一空气出口通道将空气引导至所述发动机，且所述第二空气出口通道将空气引导至所述一个或多个其它车辆部件。

2.根据权利要求1所述的系统，其中，所述进气构件是机罩进风口。

3.根据权利要求2所述的系统，其中，所述进气构件与车辆的机罩一体地形成。

4.根据权利要求1所述的系统，进一步包括至少一个传感器和控制器，所述控制器配置成从所述至少一个车辆传感器接收指示待冷却部件的温度的传感器数据，确定所述部件的温度是否高于预定阈值，并且产生控制信号来启动所述风扇的操作。

5.根据权利要求1所述的系统，其中，所述空气入口通道与所述第一和第二空气出口通道隔开所述气室的长度。

6.根据权利要求5所述的系统，其中，空气沿着所述气室的长度从所述空气入口通道通至所述第一和第二空气出口通道中的一个或多个。

7.根据权利要求1所述的系统，其中，所述第二空气出口通道将空气引导朝向制动器安装件、发动机安装件、一个或多个制动器卡钳和散热器中的一个或多个。